基于 LabVIEW 与单片机控制的 LED汉字显示屏
摘要：针对实际应用设计出一种基于 LabVIEW 与单片机控制的LED汉字显示屏，特点是通过在 LabV I EW 中进行图像信息扫描的方式，得到任意汉字的字模，然后经串口传递给单片机控制显示汉字。该方法字模由上位机生成,省去了字模库，简化了显示过程，实用性强。
.文中介绍了一种直接利用 LabV I EW 的图片处理功能自动生成字符点阵的方法，利用该程序无需使用专门的字库可自动得到各种字符的点阵，然后将显示信息通过串行传输方式发送到单片机，通过单片机驱动相应的二极管发光，显示信息。硬件由计算机、单片机、驱动电路和 LED 显示屏构成，结构如图 1所示。
图 1总体结构框图。
1. 基于 LabV I EW 的汉字字模的提取
1.1. 基于 LabV IEW 的汉字字模的提取方法
现在比较流行的方法是基于汉字字符的编码方式形成字模。
汉字机内码与区位码的关系为：
区位码=机内码- 160（1）
对于 16*16点阵字库，每个汉字占用 32 b i t 其首字节的起始位置的计算公式为：
首字节= [ (区码- 1)*94+位码- 1]*32 ( 2)
以此为基点连续读取 32 b i t就是此汉字的点阵字模。在 LabV IEW 编程中基本流程为: 以字符串形式输入一个汉字，按照上述运算规则找出汉字字模首字节在汉字库文件HZK16中的位置，从 HZ K 16中以首地址开始连续读取 32 b i t的数据，这样就得到了一个容量为 32的数组，即输入汉字的点阵字模。然后再按照下位机的构建运用数组的算术运算控件对数组修改，将最终结果通过串口发送给单片机，以进行显示。
本系统利用 LabV I EW 的图片处理功能生成字模,包括汉字、数字、英文以及各种特殊符号等等，提高工作效率和灵活性。
1.2. 利用 LabV I EW 的图片处理功能生成字模的设计
首先设置一个白色的按钮，通过属性节点，把输入的字符作为这个按钮的文本显示。在通过调用节点,获取这个布尔的图像数据。将图像数据转化为 8位像素矩阵。同样的方法获得一个同样大小但没有布尔
文本的纯白色按钮的像素矩阵。将 2个矩阵做异或比较。
得到一个二维布尔矩阵，直接输出这个矩阵就得到了该字符的点阵。生成字符矩阵框图程序如图 2
所示。
采用比较的方法获得点阵，因此可以采用这种方法在同一系统中产生数字、汉字、英文或各种特殊符号的字模点阵，简化了编程过程，使用方便灵活。
由于 LabV IEW 有很强的格式转化功能，将生成的点阵按照下位机的驱动方式运用其中数组的运算控件对点阵进行修改，得到符合要求的字符串。程序框图，如图 3所示。图中的字模 1为用于上位机显示
的字符串形式，字模 2为用于串口通信的字符串形式。
LabV IEW 中用于串行通讯的节点实际上是 V IS节点，为了方便用户使用，LabV IEW 将这些节点单独组成 1个子模板，共包含 6个节点。字模 2通过LabV IEW 的控件 V I SA与单片机的串口进行传输。
LabV IEW 本身也具有写入电子表格文件功能可以将生成的字模储存为任意格式的文件，相当于一个字模提取软件，用于普通 LED显示屏设计。最终的字模提取操作界面即前面板如图 4所示。
图 4. 字模提取操作界面。
2. 单片机控制电路设计
LED显示屏的设计采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由 AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路 74 HC154、1616 LED点阵等部分组成，电路图如图 5所示。
图 5 硬件电路原理图。
本设计所使用的 16*16 LED矩阵是由 4块 8*8LED共阳极矩阵拼接组成。
把行列总线接在单片机 I /O口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就可以得到显示的汉字了。但是若将 LED 点阵的行列端口全部直接接入AT89C51单片机，则需要使用 32条 I /O 口，这样会
造成 I/O资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。
因此，在实际应用中只将 LED点阵的 16条行线直接接在 P0 口和 P2 口，至于列选扫描信号则是由4~ 16线译码器74HC154来选择控制，这样列选控制只使用了单片机的 4个 I /O口，节约了 I /O资源,为单片机系统扩充使用功能提供了条件。由于 P0口做通用数据 I/O端口驱动负载时，必须外接上拉电阻，因此使用 4.7 k. 排电阻作为 P0 口的上拉电阻。
单片机上电后由于没有事先存储字模而处于黑屏等待状态，当接收到串口传来的字模数据后，单片机按照设定的程序在P 0和P 2接口输出汉字对应的代码电平送至 LED 点阵的行选线，同时在 P1.1，
P1.2,P1.3，P1.4接口输出列选扫描信号，从而选中相应的LED发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。
3. 控制系统的软件设计
软件程序主要由初始化、主程序、中断程序等构成，采用汇编语言编写。主程序用于 LED显示，程序流程如图 6所示。中断程序主要用于接收上位机传送的字模信息，由于 LabV I EW 和下位机传递的数据是 ASC II形式的，需要转换为 16进制数，具体程序流程如图 7所示。采用中断的方式接收数据可以提高数据传输的时效性。
4. 结束语
设计研究的基于 LabV IEW 和单片机结合控制的LED电子屏幕。采用 LabV I EW 编程方法产生字模,通过串口传递给单片机，简化了编程、节省了单片机程序运行的时间，且可实现动态输入，也可根据需要随时修改所需显示的内容，具有较高的实用价值。
虽然本设计只使用了一块 16*16 LED点阵，电路简单，但是包涵了 LED显示屏的电路基本原理和基本编程思想，如要进行扩展，只需扩展单片机的I/O接口，增加一些 LED点阵和相关芯片，就能设计出更大面积、更多花样的 LED显示屏。
运动控制的基础
运动控制的基础 概观本教程是在NI测量基础系列的一部分。每个在这个系列的教程，教你一个常用的测量应用的特定主题的解释理论概念，并提供实际的例子。在本教程中，学习运动控制系统的基础知识，包括软件，运动控制器，驱动器，电机，反馈装置，I / O。您还可以查看交互式演示，通过本教程的材料在自己的步伐。有关更多信息，返回到NI测量基础主页。目录运动控制系统的组成部分软件配置，原型设计，开发运动控制器移动类型电机放大器和驱动器汽车和机械要素反馈装置和运动的I / O NI相关产品运动控制系统的组成部分图1显示了一个运动控制系统的不同组件。图1。运动控制系统组件应用软件-您可以使用应用软件，以命令的目标位置和运动控制型材。运动控制器-运动控制系统的大脑作用到所需的目标位置和运动轨迹，并建立电机的轨迹遵循，但输出±10 V的伺服电机或步进和方向脉冲信号，步进电机。 放大器或放大器（也称为驱动器）驱动器-从控制器的命令和需要开车或关闭电机的电流产生。电机-电机机械能变成电能和生产所需的目标位置移动到所需的扭矩。机械部件-电机的设计提供一些力学的扭矩。这些措施包括线性滑轨，机械手臂，和特殊的驱动器。反馈装置或位置传
感器-位置反馈装置是不是需要一些运动控制应用（如步进电机控制），但重要的是为伺服电机。反馈装置，通常是一个正交编码器，感应电机的位置和结果报告控制器，从而结束循环的运动控制器。软件配置，原型设计，开发应用软件分为三大类：配置，原型和应用程序开发环境（ADE）。图2说明了运动控制系统的编程过程和相应的NI产品设计过程：图2。运动控制系统开发过程组态 做的第一件事情之一，是您的系统配置。为此，美国国家仪器公司提供测量与自动化浏览器（MAX），不仅运动控制，但所有其他NI硬件配置的交互式工具。对于运动控制，MAX 提供交互式的测试和调整面板，帮助您验证系统功能之前，你的程序。图3 NI MAX是一个交互式工具，用于配置和调整您的运动控制系统。 应用笔记 了解伺服调谐 使用1D互动的环境测试电机功能 轴运动控制器的配置 轴运动控制器设置 运动控制器的编码器设置 运动控制器的参考设置 数字运动控制器的I / O设置原型 当你配置你的系统，你可以开始原型和开发应用程序。在
用单片机控制的LED流水灯设计(电路、程序全部给出)
1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATM EL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz 工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要
基于单片机的24×24点阵LED汉字显示系统设计
郑州华信学院 课程设计任务书 题目: 基于单片机的24×24点阵LED汉字显示系统设计 专业: 姓名: 学号: 班级: 完成期限：年月日 指导教师签名： 课程负责人签名： 年月日
主要内容： 利用单片机控制24×24点阵LED汉字显示屏，能够实现汉字、数字、字母的多样化显示。 基本要求： 1. 实现LED点阵屏核心功能即汉字、数字、字母的多样化显示； 2. 利用proteus软件完成设计电路和仿真，要求显示“郑州华信学院”字样，并且能够调整显示字样； 3. 掌握SPI串口进行数据传输的应用，并学会使用外部芯片辅助项目设计； 4 .通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 主要参考资料： [1]阳进基于单片机的LED显示屏的汉字显示中国科技信息 [2]韩润萍陈小萍.点阵LED显示屏控制系统微计算机信息 [3]刘曙光 LED电子显示屏真彩显示的几种关键技术北京:国外电子测量技术 [4]李径达基于锁存方式LED显示屏的软件设计沈阳:计算机应用研究 [5]李全利，单片机原理及接口技术[M]，高等教育出版社 [6]王文杰，单片机应用技术[M]，冶金工业出版社 [7]朱清慧，PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M]，清华大学出版社
郑州华信学院 课程设计说明书 课题： 24*24点阵汉字显示设计 姓名: 院系: 专业班级: 学号: 指导老师: 成绩： 时间：年月日至年月日
目录 1 引言........................................................................................................................................................................................... - 1 - 1.1研究背景 ................................................................................................................................................................... - 1 - 1.2 LED显示屏简介..................................................................................................................................................... - 1 - 1.3 功能要求................................................................................................................................................................ - 2 -2设计方案 .................................................................................................................................................................................. - 2 - 2.1 核心元件的选用.................................................................................................................................................... - 2 - 2.2 整体设计思路 ...................................................................................................................................................... - 2 - 3 总体设计及核心元件的简介.......................................................................................................................................... - 2 - 3.1 总体设计结构图.................................................................................................................................................... - 2 - 3.2 硬件分析及设计.................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.1时钟电路..................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.2复位电路..................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.3行数据传输电路 ...................................................................................................................................... - 4 - 3.2.4列控制电路 ................................................................................................................................................ - 5 - 3.2.5点阵组合电路 ........................................................................................................................................... - 6 - 3.2.6单片机和按键连接电路........................................................................................................................ - 7 - 3.3 取模软件的应用.................................................................................................................................................... - 7 - 3.4 软件设计分析 ...................................................................................................................................................... - 9 - 3.4.1 软件设计流程图 ..................................................................................................................................... - 9 - 3.4.2 系统源程序 ......................................................................................................................................... - 10 - 4 仿真与调试....................................................................................................................................................................... - 19 - 4.1 建立Keil uVision2工程、文件............................................................................................................... - 19 - 4.2 绘制总体电路图 .............................................................................................................................................. - 20 - 5 心得体会 ........................................................................................................................................................................... - 22 - 6 参考文献 ........................................................................................................................................................................... - 22 -附录一部分元件介绍...................................................................................................................................................... - 23 - 1 AT89C51芯片............................................................................................................................................................ - 23 - 2 8*8点阵LED元件介绍 ................................................................................................................................... - 24 -附录二整体电路 ............................................................................................................................................................... - 26 -
基于LabVIEW的单片机脉冲发生器
基于LabVIEW的单片机脉冲发生器 类别：单片机/DSP 阅读：1583 1 引言 由于各种人群的皮肤阻抗的动态范围不一样，甚至同个人在不同的时间、不同的环境下皮肤阻抗的动态范围也不一样。因此，在皮肤阻抗检测系统中，刺激器需要根据不同的人群以及不同的环境，产生不同频率、不同脉宽的刺激信号，才能保证检测系统可以测量到人体皮肤的真实阻抗。 MCS-51单片机系统有3个定时器可以产生方波，而且方波的脉冲频率及宽度可以由软件设定，这种产生脉冲的方式具有很大的灵活性。上位机软件LabVI EW同下位机通信时，将下位机所要产生的脉冲的参数通过串口传给下位机，以便实现利用LabVIEW控制单片机产生所需脉冲的目的。 2 下位机系统的设计 2.1 硬件部分 MCS-51单片机内部有一个功能很强的全双工串行口，该串行口有4种工作方式。片内的定时器／计数器可以产生波特率，大小可用软件设置。有2个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，接收、发送均可触发中断系统，使用十分方便。对外也有两条独立的收、发信号线RXD(P3.0)和TXD(P3.1)。 本文采用RS 232串行接口标准，在电气特性上，RS232采用负逻辑，要求高低两信号间有较大的幅度，标准为：逻辑“1”在-5～-15 V之间，逻辑“0”在+5～+15 V之间。 2.2 软件部分 MCS-51的定时器0进行两次计数。设P1.0为脉冲发生端，当定时器0的第一次计数结束后，将P1.0取反，赋新的初值，再进行第二次计数。当第二次计数结束后，再一次将P1.0取反，又赋原来的初值，进行新一轮的计数，如此反复即可产生方波。这样通过两次计数值的不同就可以实现产生不同脉宽及频率的方波了。 图1，图2和图3给出了单片机程序的详细流程图。其中定时器1工作在方式2，这是一种自动重装方式，禁止中断，用于产生波特率(该波特率设置为9 6 00)。串口工作在方式1，发送或接受一帧信息为10位，1位起始位(0)，8位数据位和1位停止位(1)，无奇偶校验位。程序还设定串口中断优先级高于定时器0的中断优先级。 在通信前，上下位机一般会约定一个协议，例如在发送的数据前加一个标识段，一般为一个字节。当该字节传输正确后，下位机才可以认为上位机准备发送数据段。这样可以避免串口偶尔产生的误发信号。 程序设定4个字节为一个数据段，是因为上位机一次性要发完包括高低电平在内的两次定时器的初始值，而每一个初始值都有两个字节。因此下位机判断一
基于labview的智能家居控制设计
检测技术与仪表实验 课程设计 题 目 基于labview 的智能家居控制设计 姓 名 徐鑫涛 黄敏瑶 学 号 3100404112 3100404129 专业班级 10电气工程及自动化2班 任课教师 李园/钟伟红 分 院 信息科学与工程学院 完成日期 2012年12月20日 宁波理工学院
摘要 随着嵌入式技术的发展和高速宽带网络的普及, 利用网络实现远程监控已为人们广泛接受,嵌入式网络监控技术正是在此条件下逐步发展成熟起来的. 用户使用Web 浏览器,通过以太网远程访问内置Web 服务器的监控摄像机, 不但可以实现对现场的远程视频监控, 而且可以向监控现场发送指令. 在整个系统的实现过程中, 嵌入式Web 服务器起着十分重要的作用,实现智能化离不开运算和控制单元。 本文中，我们探讨实现室内外温度，湿度，光照强度的智能控制采用虚拟仪器技术，数据采集并测得电气物理量,如电压、电流、温度等，基于数据采集以及labview仿真，通过软硬件与计算机的结合,实现了测量的自动化并提供可分析数据，对于温度程序的核心思想，其实就是利用这个系统能够根据温度的变化做出相应的处理，比如说外部温度比设定的温度高那么我就需要让制冷设备发挥作用来降低温度，设置相关反馈环节，基于LabView的温度控制系统，主要讲述控制系统软件方面的设计，首先对温度传感器采集到的温度信号（转化并处理为电压信号）输入到采集卡模拟输入端口，采集卡将信号送入LabView程序处理后从模拟输出端输出相关有效的PWM调制波形，实现了测量的自动化并提供可分析数据，实现使室内的温度、湿度、光照度等保持一个基本平衡的状态的智能化系统。 Internet向普通家庭生活不断扩展，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋明显，现代智能家居由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点在21 世纪将成为现代社会和家庭的新时尚。当家庭智能网关将家庭中各种各样的家电通过家庭总线技术连接在一起时，就构成了功能强大、高度智能化的现代智能家居系统。而基于嵌入式系统的家庭智能系统在国内才刚刚出现，随着嵌入式技术更加广泛的应用，随着成本的逐步降低，中国的智能家居最终将走向嵌入式。 关键词：温度反馈嵌入式系统 labview 数据采集
基于单片机控制LED灯亮度调节 邓宇锋
基于单片机控制LED灯智能亮度调节 系部：机电工程系 学生姓名：邓宇锋 专业班级：电气 11C3 班 学号： 6 指导教师：茅阳 2014年3月10日
声明 本人所呈交的基于单片机控制LED灯亮度调节，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 2014年3月10日
摘要 本文介绍LED灯智能亮度调节驱动电路设计，智能照明控制系统在确保灯具能够正常工作的条件下，给灯具输出一个最佳的照明功率，既可减少由于过压所造成的照明眩光，使灯光所发出的光线更加柔和，照明分布更加均匀，又可大幅度节省电能，智能照明控制系统节电率可达20%-40%。智能照明控制系统它可在照明及混合电路中使用，适应性强，能在各种恶劣的电网环境和复杂的负载情况下连续稳定地工作，同时还将有效地延长灯具寿命和减少维护成本。 【关键词】：智能控制；LED；智能光补
目录 引言 (1) 一、智能的概述 (2) （一）智能的定义 (2) （二）智能的分类 (2) 二、LED发光二极管的认识 (2) （一）LED的构造 (2) （二） LED的发光原理 (3) （三）LED的优势 (3) 三、LED亮度控制系统 (3) （一）脉冲宽度调制 (3) （二）调制LED的驱动电流 (3) （三）线性调光法 (3) 四、单片机及程序设计 (3) （一）概述 (4) （二）单片机STC89C51芯片简介 (4) （三）程序 (7) 此套控制分主程序与子程序，截取主程序代码在附件中。 (7) 五、控制系统电路设计 (7) （一）LED驱动电路 (7) （二）光电传感器的选择 (8) （三）电气原理图 (9) 六、实物调试 (9) 总结 (1) 参考文献 (2) 谢辞 (3) 附件 (4)
基于51单片机的汉字点阵显示设计
湖南科技大学测控技术与仪器专业
单 片 机 课 程 设 计
题 姓 学 名 号
目
指导教师 成 绩 ____________________
湖南科技大学机电工程学院 二〇一五年十二月制
湖南科技大学课程设计
摘要
LED 显示屏在我们的周围随处可见，它的应用已经普及到社会中的方方面面。作为 一种新型的显示器件，在许多场合都可以见到它的身影，不仅是它的应用使呈现出来的 东西更加美观，更重要的是它的应用方便，成本很低，除了能给人视觉上的冲击外，更 能给人一种美的享受。LED 显示屏是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常 用来显示时间、图文等各种信息。本设计是基于 ATS52 单片机的 16*16 点阵式显示屏， 该 LED 显示屏能实现 16*16 个汉字，简单的显示图像, 然后一直循环着显示下去。该设 计包含了硬件、软件、调试等方案，只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但要注意 不要超过负载能力。本次设计的作品体积小、功能多、方便实用、花费小，电路具有结 构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。 关键词： LED，ATS51 单片机，显示屏
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湖南科技大学课程设计
目录
摘要…………………………………………………………………………i 第一章 系统功能要求 ……………………………………………………1 1.1 系统设计要求 ……………………………………………………1 第二章 方案论证 …………………………………………………………1 2.1 方案论证 …………………………………………………………1 第三章 系统硬件电路设计 ………………………………………………1 3.1 AT89S51 芯片的介绍 ………………………………………………1 3.1.1 系统单片机选型…………………………………………………1 3.1.2 AT89S51 引脚功能介绍 …………………………………………2 3.2 LED 点阵介绍………………………………………………………2 3.2.1LED 点阵……………………………………………………………2 3.3 系统各硬件电路介绍 ………………………………………………3
3.3.1 系统电源电路设计介绍……………………………………………3 3.3.2 复位电路……………………………………………………………4 3.3.3 晶振电路……………………………………………………………4 3.4 系统的总的原理图……………………………………………………5 第四章 系统程序设计 ………………………………………………………5 4.1 基于 PROTEUS 的电路仿真……………………………………………5 4.2 用 PROTEUS 绘制原理 ………………………………………………6
4.3PROTEUS 对单片机内核的仿真 ………………………………………6
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基于LabVIEW的控制系统仿真
基于LabVIEW的控制系统仿真 摘要 在控制理论教学和实验中，存在着设备短缺、教学手段单一等问题，采用虚拟控制系统实验方式可有效地解决这些问题。本文对控制系统仿真的意义与研究现状作了介绍，提出并确定了基于LabVIEW的控制系统仿真的实施方案。应用NI公司的LabVIEW 2009、控制设计工具包作为软件开发工具，实现了控制系统的建模、分析与设计这一系列过程的计算机仿真。经过编写程序和发布应用程序，最终开发出了一种交互式实验教学系统。该系统包含信号发生器、典型环节、质点－弹簧－阻尼器系统和一级倒立摆系统四个子模块，用户可进行控制系统建模、性能分析、PID设计、LQR设计等方面的研究。各个子模块运行良好，整个系统具有操作简单、界面友好和实时交互的特点；对于教学和实验的改革和创新具有一定的指导意义。 文中详细介绍了该实验教学系统的设计思路与设计过程。主体部分是对系统各个子模块的理论分析、相应的算法分析和虚拟仪器程序的编写，此外还涉及程序的动态调用和发布应用程序等内容。 关键词：控制系统；仿真；LabVIEW；倒立摆；实时交互
Simulation of Control System Based on LabVIEW Abstract In the teaching and experimental process of control theory, there exist problems such as equipment shortages, monotonous teaching methods and etc. We can use Virtual Instrument to solve these problems effectively. This paper introduces the significance and research status of the control system simulation, puts forward and determines the implement scheme of the Control System Simulation Based on LabVIEW. Use NI's products (LabVIEW 2009, Control Design Toolkit) as software development tools to realize computer simulation of the control system modeling, analysis and design process. After writing programs and publishing applications, we can achieve an interactive experimental and teaching system. The system consists of four sub-modules: signal generator, typical elements, the mass-spring-damper system and the single inverted pendulum system. Users can do research in control system modeling, performance analysis, PID design, LQR design and other aspects. Each sub-module of the system runs well, the whole system has the features as follows: simple, friendly interface and real-time interactive. It will provide the teaching and experiment field with reform and innovation. This paper describes the thinking and design process of the system in details. Theoretical analysis and algorithm analysis for the sub-module and Virtual Instrument programs writing are the main parts. It also discusses the dynamic program invocation and publishing applications and so on. Keywords:Control System; Simulation; LabVIEW; Inverted Pendulum; Real-Time Interaction
大学本科毕业设计_点阵LED汉字显示系统的设计(硬件部分)
点阵LED汉字显示系统的设计（硬件部分） 摘要 LED电子显示屏由于具有所显内容信息量大，外形美观大方，操作方便灵活，制作简单，安装方便，是近年来得到广泛应用的重要信息设备，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。本文介绍了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。考虑到所需元器件的易购性，本设计使用了8×8的点阵发光管模块，组成16×16发光点阵，显示待定的中文、字符以及数字。由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。所选用的AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。除此之外，该系统只占用了单片机少量的I /O口和内存，为系统留下了功能扩展的空间。关键词LED点阵；16X16点阵；单片机；显示屏；扫描
Abstract Because the LED electron display monitor has the institute content information content to be obviously big, the contour elegant appearance, the ease of operation is flexible, the manufacture is simple, the easy installation, was the recent years obtains the widespread application important information equipment, is widely applied in each kind of public area, like the automobile newspaper stood, the advertisement screen as well as the notice board and so on. This article introduced one section take monolithic integrated circuit AT89S51 as controller's LED lattice display monitor system's design. Considered needs primary device's Yi Gou, this design has used 8×8 lattice photo tube module, composition 16×16 illumination lattice, demonstration undetermined Chinese, character as well as digit. Actuates a 16×16 resolution by the demonstration actuation module the LED lattice display monitor's scanning demonstration. Selects at89S51 monolithic integrated circuit has the low in price procedure to read in the convenience the characteristic to cause the overall system convenience maintenance and the overhaul. In addition, this system has only taken the monolithic integrated circuit few I /O mouth and the memory, has left behind the space which for the system the function expands. Keywords LED dot-matrix; 16X16 dot matrix; singlechip; display; scan
基于LabVIEW和单片机的串行无线遥控系统设计_高顺凯
总第206期2011年第8期 舰船电子工程 Ship Electr onic Engineering V o l.31No.8 187 基于LabVIEW和单片机的串行无线遥控系统设计* 高顺凯1)杨国志2) (海装武汉局1)武汉430064)(海军工程大学2)武汉430033) 摘要文章基于L abV IEW与单片机的串口通讯,进而通过单片机实时控制无线电发射系统,设计了无线遥控系统。介绍了虚拟仪器技术在串口通讯中的应用,提出了具体方案并给出了串口硬件连接图和发射系统原理图,最后使用G语言LabV IEW和C语言分别开发了相应的上位机和下位机程序进行实验。实验结果表明,该系统具有良好的人机界面,而且便于进行维护和功能扩充,具有很强的实用性。 关键词无线遥控;L abVI EW;单片机 中图分类号T P274 Wire less Rem o te Contr ol System Design B ase d on Lab VI E W an d SCM G a o Shunkai1)Y ang G uozhi2) (Wuhan M ilitary Representative Bur eau of Nav y Equipment Depar tment1),W uhan430064) (N aval U niversity o f Eng ineer ing2),W uhan430033) A bstract A wireless remo te contro l system w as desig ned based o n the ser ial communicat ion of L abV IEW and Supply Chain M anagement(SCM),then t hr ough SCM contro l radio tr ansmitt er sy st em rea-l time.V ir tual inst rument technolog y ap-plication in serial communication w as intro duced,the specific pro gr am w as put forw ard and the diag ram of ser ial hardw are co nnectio n and launch system schematics w as g iv en,and finally using the G language L abVI EW and C lang uage dev elo p the co rr esponding upper and lo wer machine to make ex periment.T he results show that the sy stem has a go od inter face,and ease of maintenance and function expansion,w ith stro ng practical. Key Words w ir eless r emote contr ol,L abV IEW,SCM Class Nu mber T P274 1引言 虚拟仪器软件LabVIEW是美国NI公司(N a-tional Instruments Co.Ld.)研制的一种叫G语言的图形化程序设计语言[1]。它基于高效率图形化应用开发环境,将简单易用的图形化开发方式和灵活强大的编程语言优势结合起来。LabVIEW的程序称为VI,它包括三个部分:程序前面板、框图程序和图标/连接器[2]。 程序前面板用于设置输入数值和观察输出量,用于模拟真实仪表的前面板。每一个程序前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW 图形编程语言编写,可以把它理解成传统程序的源代码。框图程序由端口、节点、图框和连线构成。其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据,节点被用来实现函数和功能调用,图框被用来实现结构化程序控制命令,而连线代表程序执行过程中的数据流,定义了框图内的数据流动方向。图标/连接器是子V I被其它VI调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式;而连接器则表示节点数据的输入/输出口,就像函数的参数。用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示相互对应。LabVIEW的VI是层次化和模块化的,可以作为其他程序的子程序,被其 *收稿日期:2011年2月21日,修回日期:2011年3月23日作者简介:高顺凯,男,工程师,研究方向:舰船总体设计研究。
基于AVR单片机和LabVIEW的丝杆步进电机运动控制系统
基于A VR单片机和LabVIEW的丝杆步进电机运动控制系统 A VR单片机为核心的嵌入式系统，配备专用步进电机驱动器实现对丝杆步进电机运动的控制工作，LabVIEW软件构建虚拟仪器系统并创建友好交互界面。单片机和LabVIEW之间确定串口通信规则，使LabVIEW能够发送相应字符串到单片机从而实现对丝杆步进电机启停、运动方向、运动步数的直接控制，并能够读取电机相关运动状态。文章设计的丝杆电机运动控制系统具有工作稳定，易于操作和可移植性强的特点。 标签：单片机；LabVIEW；步进电机；串口通信 1 概述 丝杆步进电机，又称线性步进电机，由于其特殊的机械机构和工作机理，在日常实验研究及工业生产等相关领域发挥着越来越大的作用。随着技术的不断发展创新，对于丝杆步进电机运动的控制方法已经不仅仅只限于单种技术的使用，而是多技术混合，结合各自的独特优势来实现最优化的系统设计。本系统以A VR 单片机为核心搭建硬件工作电路，LabVIEW软件创建虚拟仪器系统，解决了步进电机工作噪声较大，控制操作不便等问题。 2 系统组成 系统主要由装有LabVIEW软件的计算机，A VR单片机、电机驱动器和丝杆步进电机组成，系统组成框图如图1所示。 其中本系统中选用美国国家仪器（NI）公司研制开发的2014版LabVIEW 软件，LabVIEW是一种图形化的编程语言的开发环境，可以方便地建立自己的虚拟仪器，利用其编写的上位机程序控制下位机；下位机选用ATMEL公司中8位系列单片机的ATmega128系列单片机，该款单片机稳定性极高，功耗也很低，单片机与计算机之间通过USB线连接；电机驱动器选用TB6600型号的两相式步进电机驱动器，可实现正反转控制，通过3位拨码开关选择7档细分控制，3位拨码快关选择8档电流控制，能达到低振动、小噪声、高速度的效果；丝杆步进电机选用机身长度40mm，相电流1.7A，保持转矩43N·cm，导程8mm的42丝杆步进电机。 3 系统功能实现 本系统是一种丝杆步进电机运动控制系统，最终可通过LabVIEW直接发送控制丝杆步进电机启停、运动方向以及运动步数的命令，并能读取电机相关运动状态。要完成上述功能需要单片机硬件控制电机、单片机与LabVIEW串口通信和LabVIEW状态机三个基本功能的实现。 3.1 单片机硬件控制电机
基于LabVIEW的几种简单测量与控制系统.
基于LabVIEW的几种简单测量与控制系统 李鹏雄徐熙炜 指导老师：俞熹 （复旦大学物理系上海 200433） 摘要：本文介绍了虚拟仪器的概念，LabVIEW的概念、来源、特点以及应用，着重讨论了几种简化的实用测量与控制系统。对红绿灯系统提出改进，使其更接近于生活中的实际情况。最后有对本实验的理解。 关键词：虚拟仪器 LabVIEW 计算机实测与控制温度计光强红绿灯 一．引言 虚拟仪器（Virtual Instruments）指的是用计算机软件将计算机硬件与仪器硬件结合在一起，利用计算机强大的计算以及模拟能力和仪器设备实现控制和测量的目的的工具。区别于传统的仪器，虚拟仪器没有一套固定的设备、固定的外观和功能等，其很大一部分功能是依赖于计算机来实现的。所以虚拟仪器往往能缩小体积，减少硬件成本。 LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）的简称，是美国国家仪器公司（NATIONAL INSTRUMENTS，简称NI）的创新软件产品。其功能是用编程的方法创建虚拟仪器，但是和传统的编程不同的是，它使用的是图形化的程序语言，称为“G”语言，编写的程序后缀为.VI。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是图标和流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232 和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。它也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。 二．LabVIEW下的几种简单测量与控制系统 使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称为VI。VI包括三个部分：程序前面板、框图程序和图标/连接器。程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。而每一个程序前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。 1.温度计 温度计程序是一个典型的测量用虚拟仪器。 图1就是温度计程序的前面板，可以看到上面有酒精温度计的图案，数字显示，还有两个显示电压和温度的框，以及一个停止按钮。